基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法技術方案

本發明專利技術提出了一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法，所述的系統由上位機、智能IO主控裝置、智能IO分控裝置、防火防塵裝置等組成。上位機主要完成對設備的命令發送以及系統運行參數的顯示、報警；智能IO主控裝置接收上位機的操作指令，通過CANBUS總線傳輸智能IO主控裝置的邏輯命令，各智能IO分控裝置運行控制子程序完成對除塵防火閥門的控制和聯動保護。另外，各智能IO分控裝置在網絡故障的情況下，可以獨立對所控制的除塵防火閥門進行自動控制，具有極高的運行可靠性。該基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法采用基于CAN總線的分布式IO控制，控制過程靈活方便，可靠性高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法。
技術介紹
在大型儲煤場燃料露天堆放和運輸過程中，會產生大量的粉塵飄散在空中，造成環境污染，嚴重影響周邊人們的身心健康，甚至影響周邊設備的正常運轉。同時，大量的煤揚塵、自燃也造成大量的能源損耗。為加強煤場區域內的管理工作，需要對煤場建立自動的防塵防火控制系統。以往針對煤場防塵防火控制采用的人工操作或集中統一操作都帶來很多缺陷，采用人工操作方式，煤場操作工作人員需要繞著儲煤場轉一圈，耗時較長；采用集中統一操作方式，需要將每個閥門的線纜單獨接入主控制站，存在現場施工布線復雜、線纜鋪設費用 高，控制模式單一，通訊故障斷開后不能繼續工作等一系列問題。因此，有必要設計一種新型的智能控制系統及控制方法。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法，該基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法采用基于CAN總線的分布式IO控制，控制過程靈活方便，可靠性高。專利技術的技術解決方案如下一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統，包括上位機、智能IO主控裝置、智能IO分控裝置和防火防塵裝置；智能IO分控裝置和防火防塵裝置均為多個；上位機與智能IO主控裝置通過串口連接；多個智能IO分控裝置均通過CAN總線與智能IO主控裝置通信連接；多個智能IO分控裝置與多個防火防塵裝置一一對應連接；防火防塵裝置中設有電磁閥和用于對煤場噴水的防塵噴槍；電磁閥受控于智能IO分控裝置，電磁閥驅動防塵噴槍動作。智能IO主控裝置與各智能IO分控裝置均采用環形供電模式供電。一種基于CAN總線的分布式IO智能控制方法，采用前述的基于CAN總線的分布式IO智能控制系統實施定時噴水控制；智能IO主控裝置實現上位機與智能IO分控裝置之間的信息交互一方面接收從上位機發出的用于啟動噴水或停止噴水的噴水指令，通過CAN通信將噴水指令轉發給智能IO分控裝置，控制位于現場的防火防塵裝置中噴槍的啟停；另一方面通過CAN通信接收并返回每個智能IO分控裝置發出的自檢和狀態信息給上位機；對于每一個智能IO分控裝置，與智能IO主控裝置通信正常時，按照上位機的指令控制防火防塵裝置執行噴水操作；與智能IO主控裝置通信中斷后，智能IO分控裝置作為一個獨立的控制器執行定時噴水操作；此時，智能IO分控裝置為一個獨立的控制系統，如通過響應定時中斷執行噴水操作各防火防塵裝置兩兩一組成對控制，每一組的2個防火防塵裝置分設在煤場的兩側；多組防火防塵裝置沿著煤場的延伸方向依次順序放置；智能IO主控裝置控制各智能IO分控裝置的過程如下當上位機設定的啟動時間到達時，智能IO主控裝置通過CAN總線控制第一組防火防塵裝置的防火閥開啟以實施噴水；τ (噴淋時間T可以任意設定I分鐘至24小時)時間后關閉第一組防火防塵裝置的防火閥；再啟動下一組防火防塵裝置噴水T時間，最后一組防火防塵裝置完成T時間噴水動作后，再從第一組防火防塵裝置開始進入下一輪噴水循環；直到實際的循環次數達到上位機設定的停機次數時，智能IO主控裝置控制所有防火防塵裝置停止噴水。智能IO主控裝置還執行以下通信檢測過程 智能IO主控裝置每次收到一條完整通信報文時通信標志位狀態發生變化，從‘0’變為‘1’，或者從‘I’為‘0’，每次通信標志位的變化都會使通信狀態計數存儲器計數加I ;并使得狀態清零標志位置‘I’ ；通信狀態檢測定時器的定時時間為5秒，5秒循環計時，在定時器溢出時判斷通信是否正常；當通信狀態檢測定時器計時到5秒時，且檢測到通信狀態計數存儲器計數大于O時，表明此時通信正常，并清除狀態清零標志位，即使狀態清零標志位為‘0’，同時通信狀態計數存儲器計數清零；當通信狀態計數存儲器從O開始計數時，通信故障檢測定時器開始計時，時間為5秒；在5秒鐘內當通信狀態計數存儲器計數大于0，則對通信故障檢測定時器進行復位；在5秒鐘內當通信狀態計數存儲器計數一直為0，表明存在通信故障，同時智能IO主控裝置通過RS232串口總線向上位機報警；在通信故障解除恢復正常后，又重新開始通信檢測過程。有益效果本專利技術提出了一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統及控制方法，所述的系統由上位機、智能IO主控裝置、智能IO分控裝置、防火防塵裝置等組成。上位機主要完成對設備的命令發送以及系統運行參數的顯示、報警；智能IO主控裝置接收上位機的操作指令，通過CANBUS總線傳輸智能IO主控裝置的邏輯命令，各智能IO分控裝置運行控制子程序完成對電磁閥的控制和聯動保護。另外，各智能IO分控裝置在網絡故障的情況下，可以獨立對所控制的電磁閥進行自動控制，具有極高的運行可靠性。與現有技術相比，本專利技術的優點就在于I、在通信故障中斷的情況下，分布在各處的智能IO分控裝置能夠自行啟動定時程序，自動運行中斷控制程序，定時進行防塵噴槍的控制。或者可以采取現場手動操作。2、CAN與分布IO智能控制系統僅通過兩根CAN通信線將數據和控制信息傳輸給多臺分控裝置，能使系統電纜敷設便捷簡單，大大降低系統線纜成本和維護成本。3、智能IO分控制裝置通過CAN通信返回就地控制信息，當閥門或噴槍不能正常工作時，智能IO分控裝置的數字量輸入點就會處于常開狀態，通過CAN通信傳送到智能IO主控裝置，然后主控再將該故障防塵噴槍的信息發送到上位機顯示其編號和位置。附圖說明圖I為基于CAN總線的分布式IO智能控制系統的總體結構框圖；圖2為智能IO分控裝置煤場電氣控制圖；圖2中‘DI’表示噴淋閥動作狀態，‘0’表示關，‘I’表示開，‘D0+’表示噴淋閥驅動電源正輸入端，‘D0-，表示噴淋閥驅動電源負輸入端’。圖3為智能IO分控裝置與智能IO主控裝置環形供電示意圖。具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步詳細說明實施例I : 如圖I所示，上位機系統和智能IO主控裝置之間采用RS485 (M0DBUS規約)方式通信，智能IO主控裝置與智能IO分控裝置之間采用CANBUS總線方式通信。所有的數據顯示和操作都可以在上位機上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環境。I、控制系統該控制系統由智能IO主控裝置、智能IO分控裝置兩大部分組成。智能IO主控裝置每個煤場設置一個，主要任務在于完成上位機與智能IO分控裝置之間的信息交換和銜接功能。其一方面接收從上位機發出的啟動噴水指令，通過CAN通信轉發給智能IO分控裝置，控制現電磁閥的啟停；另一方面通過CAN通信接收并返回每個智能IO分控裝置報來的自檢和狀態信息，以在上位機上進行顯示。智能IO分控裝置該裝置直接安裝于現場電磁閥旁，其一方面通過CAN通信接收智能IO主控裝置發出的電磁閥啟停指令，另一方面把自身的工作狀態反饋給主控裝置。當通信失效中斷后，智能IO分控裝置還可以作為一個獨立的控制器來定時自動控制防塵電磁。系統電源采用AC220V環形供電，如圖3所示，當切斷任何一個點的電源故障不影響整個供電系統。電磁閥控制電源也是AC220V，智能IO分控裝置內部有一個開關控制電源控制裝置供電和控制現場電磁閥供電，這樣可以做到當智能IO分控裝置失電時外部電磁閥也失電,而且方便調試。2、控制方式該控制系統的控制方式分為上位機組合控制方式和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統，其特征在于，包括上位機、智能IO主控裝置、智能IO分控裝置和防火防塵裝置；智能IO分控裝置和防火防塵裝置均為多個；上位機與智能IO主控裝置通過串口連接；多個智能IO分控裝置均通過CAN總線與智能IO主控裝置通信連接；多個智能IO分控裝置與多個防火防塵裝置一一對應連接；防火防塵裝置中設有電磁閥和用于對煤場噴水的防塵噴槍；電磁閥受控于智能IO分控裝置，電磁閥驅動防塵噴槍動作。

【技術特征摘要】
1.一種基于CAN總線的分布式IO智能控制系統，其特征在于，包括上位機、智能IO主控裝置、智能IO分控裝置和防火防塵裝置；智能IO分控裝置和防火防塵裝置均為多個；上位機與智能IO主控裝置通過串口連接；多個智能IO分控裝置均通過CAN總線與智能IO主控裝置通信連接；多個智能IO分控裝置與多個防火防塵裝置一一對應連接； 防火防塵裝置中設有電磁閥和用于對煤場噴水的防塵噴槍；電磁閥受控于智能IO分控裝置，電磁閥驅動防塵噴槍動作。2.根據權利要求I所述的基于CAN總線的分布式IO智能控制系統，其特征在于，智能IO主控裝置與各智能IO分控裝置均采用環形供電模式供電。3.一種基于CAN總線的分布式IO智能控制方法，其特征在于，采用權利要求I或2所述的基于CAN總線的分布式IO智能控制系統實施定時噴水控制； 智能IO主控裝置實現上位機與智能IO分控裝置之間的信息交互一方面接收從上位機發出的用于啟動噴水或停止噴水的噴水指令，通過CAN通信將噴水指令轉發給智能IO分控裝置，控制位于現場的防火防塵裝置中噴槍的啟停；另一方面通過CAN通信接收并返回每個智能IO分控裝置發出的自檢和狀態信息給上位機； 對于每一個智能IO分控裝置，與智能IO主控裝置通信正常時，按照上位機的指令控制防火防塵裝置執行噴水操作； 與智能IO主控裝置通信中斷后，智能IO分控裝置作為一個獨立的控制器執行定時噴水操作； 各防火防塵裝置兩兩一組成對控制，每一組的2個防火防塵裝置分設在煤場的兩側；多組防火防塵裝置沿著煤場的延伸方向依次順序放置； ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周曉峰，蘇昊，戴侃，陸堅，李仲，
申請(專利權)人：湖南先步信息股份有限公司，
類型：發明
國別省市：